雙向加筋復合材料管包裹的混凝土樁及施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及土木工程粧基工程領域，具體涉及一種雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧及施工方法。
【背景技術】
[0002]腐蝕環境下混凝土中鋼筋銹蝕是導致結構破壞的主要原因之一，粧基礎也不例夕卜。粧基礎大部分位于常水位以下，其腐蝕尤為嚴重。鋼筋混凝土粧中鋼筋的腐蝕可能導致粧基礎豎向抗壓承載力部分損失，也會導致粧基礎抗拉和抗彎承載力大部分甚至全部喪失。因此，腐蝕環境下粧基礎的抗腐蝕和抗浮是亟待解決的兩個關鍵問題。目前，腐蝕環境中鋼筋混凝土粧抗腐蝕通常采用以下方式實現:第一，提高混凝土的密實度，從而減小對鋼筋的腐蝕；第二，在鋼筋表面涂抹抗腐蝕的環氧涂層，減少鋼筋腐蝕；第三，采用耐腐蝕的材料對鋼筋混凝土粧進行包裹(Pando 2003)，形成復合材料粧，中國專利201010604399.6，公開了一種復合材料板粧及其制備方法，其中提出隔絕腐蝕性物質與鋼筋接觸的方法。然而，傳統鋼筋混凝土粧的抗腐蝕措施往往不能治標治本，腐蝕環境下鋼筋混凝土粧的抗拉和抗彎性不但不能得到提高，甚至不能保證。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧及施工方法，克服了傳統的鋼筋混凝土粧在腐蝕環境下鋼筋不耐腐蝕和腐蝕后抗拉、抗彎承載力嚴重損失的缺陷。
[0004]實現本發明目的的技術解決方案為:
本發明與現有技術相比，其顯著優點在于:(1)復合材料外管提供握裹力；(2)縱向復合材料纖維筋與復合材料外管整體制作，提高了粧身的整體承載力；(3)橫向復合材料纖維筋在復合材料外管內壁凸出成肋，提高了復合材料與混凝土粧芯的咬合力；(4)復合材料代替鋼筋，整體抗腐蝕。
【附圖說明】
[0005]圖1為本發明的雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧的結構示意圖。
[0006]圖2為本發明的雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧的雙向加筋復合材料管的截面示意圖，其中(a)為圓形截面；(b)為矩形截面；(C)為X形截面。
[0007]圖3為本發明的帶有粧靴與保護帽的雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧。
[0008]圖4為本發明的雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧與上部結構連接示意圖。
[0009]圖5為本發明一種雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧復合材料加筋體的纖維方向示意圖，其中圖(a)為縱向復合材料纖維筋纖維方向示意圖，圖(b)為橫向復合材料纖維筋纖維方向示意圖。
[0010]
【具體實施方式】
結合圖1和圖2，一種雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧，包括復合材料外管1、縱向復合材料纖維筋2、橫向復合材料纖維筋3和混凝土粧芯4。若干根縱向復合材料纖維筋2沿復合材料外管I周向設置在復合材料外管I鋪層中，若干根橫向復合材料纖維筋3沿復合材料外管I長度方向間隔布置，橫向復合材料纖維筋3設置在所述鋪層中或設置在復合材料外管I內壁，復合材料外管I內設置混凝土粧芯4。
[0011]所述橫向復合材料纖維筋3的截面為矩形，在復合材料管內凸出成肋，提高與混凝土的咬合力。
[0012]所述復合材料外管I截面形狀任意，可以為規則的圓形、矩形等，也可以為不規則的X形、橢圓形等。
[0013]結合圖5，粧基以抗拉壓為主時纖維方向偏于環向，以支護為主時纖維方向偏于軸向，充分發揮纖維筋的承載力。故縱向復合材料纖維筋2的長度方向與軸向的纖維方向重合(如圖5 (a)所示)，橫向復合材料纖維筋3環向與材料纖維方向重合(如圖5 (b)所示)。
[0014]—種雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧的施工方法，施工步驟如下:
步驟1、在復合材料外管I鋪層過程中，卷入縱向復合材料纖維筋2和橫向復合材料纖維筋3，得到雙向加筋復合材料管，用以抵抗腐蝕介質接觸混凝土，提高粧身承載力。其中橫向復合材料纖維筋3設置在鋪層中或設置在復合材料外管I內壁；橫向復合材料纖維筋3的截面為矩形。
[0015]步驟2、根據工程特性和場地條件選擇預制打入或現場灌注雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧。
[0016]預制打入雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧，步驟如下:
步驟2-1、將步驟I中的雙向加筋復合材料管固定；
步驟2-2、在雙向加筋復合材料管內澆筑混凝土 ；
步驟2-3、對混凝土粧芯4進行養護，使其成型，得到雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧;
步驟2-4、將上述雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧運輸至現場，并進行吊裝；
步驟2-5、靜壓或錘擊沉粧。
[0017]靜壓沉粧時，在雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧底部設置配套的預制粧靴9。
[0018]錘擊沉粧時，在雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧粧頂設置配套的保護帽10。
[0019]現場灌注雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧，步驟如下:
步驟a、將雙向加筋復合材料管運至現場；
步驟b、在設計粧位處通過泥漿護壁或全套管方法成孔；
步驟C、清孔；
步驟d、吊裝雙向加筋復合材料管；
步驟e、將雙向加筋復合材料管下放入孔，并固定；
步驟f、在雙向加筋復合材料管內澆筑混凝土 ；
步驟g、養護成型。
[0020]步驟3、鑿粧頭，監測成粧質量。
[0021]步驟4、將縱向復合材料纖維筋2與上部結構11固連。
[0022]實施例1
結合圖1和圖2 (a)，一種雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧，包括復合材料外管1、縱向復合材料纖維筋2、橫向復合材料纖維筋3和混凝土粧芯4。8根縱向復合材料纖維筋2沿復合材料外管I周向設置在復合材料外管I鋪層中，10根橫向復合材料纖維筋3沿復合材料外管I長度方向等間距布置，橫向復合材料纖維筋3設置在所述鋪層中，復合材料外管I內設置混凝土粧芯4。
[0023]所述橫向復合材料纖維筋3的截面為矩形。
[0024]所述復合材料外管I截面為圓形。
[0025]結合圖3，一種雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧的施工方法，施工步驟如下: 步驟1、在復合材料外管I鋪層過程中，卷入縱向復合材料纖維筋2和橫向復合材料纖維筋3，得到雙向加筋復合材料管。其中橫向復合材料纖維筋3設置在所述鋪層中，橫向復合材料纖維筋3的截面為矩形。
[0026]步驟2、根據工程特性和場地條件選擇預制打入雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧。
[0027]預制打入雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧，步驟如下:
步驟2-1、將步驟I中的雙向加筋復合材料管固定；
步驟2-2、在雙向加筋復合材料管內澆筑混凝土 ；
步驟2-3、對混凝土粧芯4進行養護，使其成型，得到雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧;
步驟2-4、將上述雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧運輸至現場，并進行吊裝；
步驟2-5、靜壓沉粧，沉粧時，在雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧底部設置配套的預制粧靴9。
[0028]步驟3、鑿粧頭，監測成粧質量；
步驟4、將縱向復合材料纖維筋2與上部結構11固連。
[0029]實施例2
結合圖1和圖2 (b)，一種雙向加筋復合材料管包裹的混凝土粧，包括復合材料外管1、縱向復合材料纖維筋2、橫